P u b l i 6 e s o u s l ' 6 9 i d e d u
G R O U P E M E I I I T D ' IN T E R E T S G I E I I I T I F I O U E P O U R T E S S C I E N C E S D E [' E A U
COMITE DIREGTEUB
G O M I T E DE REDACTION
P r f s i d e n t : G . B e s n i e r , P r 6 s i d e n t d ' h o n n e u r d e I' A G H T M r , / s s o - ciation generale des hygi6nistes et techniciens nunicipaux) ; Pr€- sident du GIS (Groupement d'intdret scientifique pour les sciences de I'eau)
M e m b r e s : L . C o i n , P r e s i d e n t d u C F R P ( C o m i t e f r a n E a i s d e t a recherche sur la pollution des eaux), Paris; FranCoise Erb, APFH (/ssoclation pharnaceutique franqaise p0ur t'hydrologie), Lille ; G. Martin, PrOsident du GRUTTEE (Groqpenent de recherche universitaire sur les techniques de traitement et d'dpuration des e a u x ) , R e n n e s ; E . P a t t e e , P 1 6 s i d e n t d e l' A F L ( A s s o c i a t i o n f r a n - Qaise de limnologie), Paris
P r 6 s i d e n t : J . B o n t o u x , F a c u l t 6 P h a r m a c i e , M o n t p e l l i e r M e m b r e s : C . B a s a l o , C F R P , P a r i s ; J . - p h . B u f f l e . D o u v a i n e : M . D o 1 6 , U E B P o i t i e r s , R . P o u r r i o t . C N R S - P a r i s
C O R B E S P 0 N D A I { T S M . B r d s . A G H T M ; M a u d N i s b e t . A F L
ADRESSE
Appel aux auteurs
La Revue Frangaise des Sciences de l,Eau publie des arti- cles a caractdre scientifique prdsentant des resultats inedits de recherche dans le domaine de l,eau.
Les texles sont soumls d une Commission de lecture avant acceptation par le Comit6 de R6daction.
Les manuscrits arnsi que toute corresponclance sont a adres- ser .'
9, rue de Phalsbourg 75854 Paris Cedex 17 Tdt : (1) 227 s8 91.
La note pour les auteurc est publi6e une fois par an dans le premier numero de chaque vol.ume. On peut en obtenir une copie en s'adressant aux correspondants.
Les tiris d part peuveft ete achetes au moment de ta publi-
cation. Un bon de commande pr6vu a cet effet est joint aux
6preuves A corriger.
Bevue franqaise des SGIEilGES ltE L'EAU,3 (19841 l-17
Expfrimentation sur pilote i alternance de phases portant sur l'6limination biologique du phosphore
P i l o t e s c a l e s t u d i e s
o n b i o l o g i c a l p h o s p h o r u s r e m o v a l
M . F L O R E N T Z * , P . H A R T E M A N N * ' * , P . G I L L E S * * *
R 6 s u m 6
A u c o u r s d e c e s d e n n i d r e s a n n 6 e s d e n o m b r e u x t r a v a u x o n t 6 t 6 c o n s a c 1 6 s i L ' 6 L i m i n a t i o n b i o L o g i q u e d u p h o s n h o r e d e s e a u x u s 6 e s , I a p l u o a n t u t i L i s a n t d e s p r o c 6 d 6 s c h i m i q u e s o u n h y s i c o - c h i m i q u e s ta n d i s q u e d ' a u t n e s 6 v o q u a i e n t L a o o s s i b i I i t 6
d ' a s s i m i L a t i o n p a r v o i e b i o t o g i q u e .
C e t a r t i c I e p r 6 s e n t e I a p o s s i b i t i t 6 d ' 6 L i m i n a t i o n d u p h o s o h o r e p a r v o i e b i o t o g i q u e s a n s a p o o r t d ' a u c u n a d d i t i f c h i m i q u e . A L ' a i d e d ' u n p ' i t o t e d a L t e r n a n c e d e p h a s e s ( a n a 6 r ' o b i o s e - a 6 r o b i o s e ) , i L a p u 6 t n e m i s e n 6 v i d e n c e u n e s u r c o n s o m m a t i o n p a r I e s m i c n o - o r g a n i s m e s 6 p u r a t e u n s . L ' 6 t u d e m o n t r e q u e L o r s d e [ a p e r i o d e d ' a n a 6 r o b i o s e i L y a r ^ e l a r g a g e d e p h o s p h o r e d a n s
L e m i L i e u i n t e r s t i c i e I e t a s s i m i L a t i o n d d s L e p a s s a g e e n p h a s e a 6 r 6 e . D r a u t r e p a n t , i I y a c o r r ' 6 t a t i o n 6 t r o i t e e n t r e L a q u a n - t i t 6 e x c r 6 t 6 e e t L a q u a n t i t 6 o i 6 g 6 e ; e n l i n , L e r e L a r g a g e 6 t a n t p l u s i m p o r t a n t q u e t ' o n s e t r o u v e o u n o n e n p r 6 s e n c e d e p o L L u t i o n c a r b o n 6 e .
L a R 6 s o n a n c e l l a g n 6 t i q u e N u c [ 6 a i r e , q u i d n o t r e c o n n a i s s a n c e n ' a v a i t e n c o r e j a m a i s 6 t 6 u t i L i s 6 e d a n s L e d o m a i n e d e s b o u e s a c t i v 6 e s , n o u s a u r a p e r m i s d e L o c a t i s e r d e f a g o n o 1 6 c i s e L e s
A n j o u - R e c h e r c h e - C o m p a g n i e G 6 n 6 r a l e d e s E a u x - 5 2 , r u e d ' A n j o u - 7 5 3 8 4 P A R I S C 6 d e x 0 8 .
L a b o r a t o i r e d ' H y g i b n e e t d e R e c h e r c h e e n S a n t 6 P u b l i q u e -
F a c u l t 6 d e l Y 6 d e c i n e - B P J e 4 - 5 4 5 0 5 V A N D O E U V R E - L E S - I J A N C Y C 6 d e x . C e n t r e d e R e c h e r c h e s O T V - 5 , b o u l e v a r d L o u i s S e g u i n -
s27oo colorvtBEs. ffi$ru mnE{aml
2 E 0CT. gg0
d i f f 6 r e n t e s f o r m e s d e p h o s p h o r e p r " 6 s e n t e s i L ' i n t 6 r " i e u n d e s c e I L u I e s b a c t e r i e n n e s d e I a b i o m a s s e e t d e s u i v t e L e u r s 6 v o - l u t i o n s a u c o u r s d e [ ' a I t e r n a n c e d e p h a s e s . I L e s t c L a i r q u e [ e d 6 p L a c e m e n t s e f a i t d u s t o c k d e p o t y p h o s p h a t e s v e n s L a f o r m e o r t h o n h o s p h a t e e n p 6 r ' i o d e n o n a 6 r 6 e . D d s t a r 6 a 6 r a t i o n d u m i L i e u , [ e t r a n s f e r t s e f a i t d a n s L e s s e n s o p p o s 6 .
E n f i n , L ' e f f e t p e r t u n b a t e u r d e s n i t r a t e s p o u r L e r e L a r g a g e d u p h o s c h o r e a 6 t 6 d 6 m o n t 1 6 ,
S u m m a r y
O v e r t h e p a s t f e w y e a r s , a c o n s i d e r a b t e a m o u n t o f r e s e a r c h h a s d e a I t w i t h t h e n e m o v a L o f p h o s p h o r u s fr o r n w a s t e w a t e r s , f o c u - s i n g m a i n t y o n c h e m i c a L a n d p h y s i c a L - c h e m i c a I p r o c e s s e s / a s w e [ [ a s o n t h e p o s s i b i L i t i e s o f b i o L o q i c a L a s s i m i Ia t i o n - T h i s a r t ' i c t e o u t L i n e s t h e p o s s j b i L i t y o f n e m o v i n g p h o s p h o r u s b y b i o L o g i c a t m e a n s w i t h o u t t h e a d d i t i o n o f a n y c h e r n i c a L s - U s i n g a p i I o t w i t h a t t e r n a t i n q a e r o b i c - a n a e n o b i c p h a s e s , i t i s s h o w n t h a t a I u x u r y u p t a k e o { p h o s n h o r r - r s b y t h e o u r if y i n g m i c t o o r g a n i s m s o c c u r " s . D u r i n g a n a e r o b i o s i s , p h o s p h o r u s i s n e -
L e a s e d t o t h e o u t s i d e m e d i u m ; a s s i m i t a t i o n b e g i n s w i t h t h e o n s e t o f t h e a e r a t e d o h a s e . T h e r e i s m o n e o v e r a c L o s e c o r r e I a - t i o n b e t w e e n t h e a m o u n t e x c r e t e d a n d t h e a m o u n t t r a p p e d . T h i s r e L e a s e is m o r e s u b s t a n t i a L i n t h e D r e s e n c e o f c a r b o n a c e o u s o o L L u t i o n -
U s i n g n u c L e a r m a g n e t i c r e s o n a n c e , w h i c h t o o u r k n o w L e d g e h a d n e v e n b e e n u s e d i n t h e f i e l d o f a c t i v a t e d s L u d o e , i t w a s p o s - s i b I e t o a c c u r a t e t y L o c a t e t h e d i f f e r e n t f o r m s o f p h o s p h o r u s p n e s e n t i n s i d e t h e b a c t e r i a I c e L I s o f t h e b i o m a s s , a n d t o f o t I o w t h e i r e v o L u t i o n d u r i n g t h e a L t e r n a t i n g o f p h a s e s . I t a p p e a r e d c t e a r L y t h a t d j s p L a c e m e n t o c c u r s f r o m t h e s t o c k o f p o I y p h o s p h a t e s to w a r d s t h e o r t h o p h o s p h a t e f o r m d u r i n g t h e n o n - a e r a t e d p e r i o d . A s s o o n t h e m e d i u m is n e a e r a t e d , t h e t r a n s f e r o c c u n s i n t h e o p p o s i t e d i r e c t i o n . F i n a L [ y , t h e p e r - t u r b a t i n q e f f e c t o f n i t r a t e s o n o h o s o h o r u s n e L e a s e w a s d e m o n s - t r a t e d .
b e L e n e e s a e L ' e a u 6 n " l
1 - I N T R O D U c T T o N
T . e p h o s p h o r e q u i e s t a p p o r t 6 a u x l a c s e t a u x c o u r s d ' e a u p a r I e s e a u x u s 6 e s e s t u n r e j e t t y p i q u e d e 1 ' a c t i v i t 6 i n d u s t r i e l l e e t h u m a i n e . B i e n q u r 6 t a n t u n c o m p o s 6 n o n t o x i q u e , l o r s q u ' i I s ' a c c u m u l e d a n s l e s e a u x s t a - g n a n t e s , i l e s t l e p r i n c i p a l r e s p o n s a b l e a v e c I ' a z o t e d u p h 6 n o m d n e d ' e u - t r o p h i s a t i o n .
A 1 ' h e u r e a c t u e l l e , l e s p r o c 6 d 6 s d ' 6 l i m i n a t l o n d e J - ' a z o t e d e s e a u x u s 6 e s s o n t c o n n u s e t t e c h n i q u e m e n t m a i t r i s 6 s . I l s f o n t e s s e n t i e f l e m e n t a p p e l A d e s t e c h n i q u e s b i o l o g i q u e s . E t a n t d o n n 6 I a c o n c e n t r a t i o n d e p h o s p h o r e g 6 n 6 r a l e m e n t c o n s t a t 6 e d a n s l e s e a u x u s 6 e s ( I 2 ng/I e n m o y e n n e
i l . r . : r , , . . ; . i : i . r : , I
5 !i:: . ; -,r j;
Ddphosphatation bioTogiq,Le sur'piLote d aLtezmanee de phases
d a n s l e s e a u x f r a n g a i s e s ) e t c o m p t e t e n u d e s n o r m e s p o u v a n t f i x e r l - e s r e j e t s a u t o r i s 6 s e n s o r t i e d e s t a t i o n d r 6 p u r a t i o n d m o i n s d e 1 m g , 1 l , i 1 e s t a p p a r u n 6 c e s s a i r e a u x i n d u s t r i e l s d u t r a i t e m e n t d e s e a u x d e s e p e n c h e r s u r I e p r o b l d m e .
f t e x i s t e d i f f 6 r e n t s p r o c 6 d 6 s c h i m i q u e s e t p h y s i c o - c h i m i g u e s d ' 6 1 i -
mination du phosphore dont le principe commun est bas6 sur la pr6cipi-
t a t i o n d e s p h o s p h a t e s e t l e u r 6 l i m i n a t i o n s o u s f o r m e d e b o u e s , M a i s c e s d i f f 6 r e n t s p r o c 6 d 6 s n 6 c e s s i t e n t l r a p p o r t c o n s t a n t d ' a d d i t i f c h i m i - q u e , d ' o r ) un prix d e r e v i e n t n o n n 6 g l i g r e a b l e ; c ' e s t p o u r q u o i a u c o u r s
de ces dernieres ann6es certains auteurs (LEVfN et SHAPfRo, 1965 ;
BORCHARDT et AZAD. 7968 ; CONNELL et VACKER, 1971) se sont tourn6s sur
I e s p o s s i b i l - i t 6 s d ' 6 l i m i n a t i o n d u p h o s p h o r e p a r v o i e b i o l o g i q u e .
L ' E l i m i n a t i o n d e s p h o s p h a t e s p a r m 6 t a b o l i s a t i o n d a n s l e s b o u e s a c t i - v 6 e s e s t r e l a t i v e m e n t n o d 6 r 6 e ; e l l e e s t d ' e n v i r o n 1 * p a r r a p p o r t a ] a D B o 6 l i r n i n 6 e c e q u i c o r r e s p o n d a u x b e s o i n s n 6 c e s s a i r e s p o u r I a c r o i s - s a n c e c e l l u l a i r e , s o i t u n r e n d e m e n t d ' e n v i r o n 2 0 B o o u r u n e f f l u e n t u r b a i n t y p e . C e p e n d a n t d e p u i s u n e d i z a i n e d ' a n n 6 e s l e s r 6 s u l t a t s o b t e n u s
par diff6rentes 6quipes 6trang6res (BARNARD, 1975 ; MARSDEN, 1977 i
R E N S I N K , 1 9 8 1 ) r 6 v E l e n t p o u r c e r t a i n s p r o c 6 d 6 s d e t r a i t e m e n t b i o l o g i q u e ,
des eaux us6es, une d6phosphatation beaucoup plus importante, semblant
m o n t r e r l a p o s s i b i l i t 6 d ' u n e s u r 6 l i m i n a t i o n d u p h o s p h o r e s a n s a j o u t d e
r 6 ^ - + ; F
Ce ph6nom6ne a 6t6 expliqu6 par deux th6ories distinctes :
- I'une pr6sentant I ' d l i r n i n a t i o n d u p h o s p h o r e c o m m e u n p h 6 n o n 6 n e b i o l o - g r i q u e , t h 6 o r i e d u " I u x u r y u p t a k e " d e s a n g l o - s a x o n s , d s a v o i r q u e I e p h o s p h o r e 6 l i m i n 6 d u m i l i e u e x t 6 r i e u r s ' a c c u m u l e i l ' i n t 6 r i e u r d e s m i c r o - o r g a n i s m e s d e l a b o u e a c t i v 6 e ,
- ltautre concluant d un ph6nomdne chimique entrainant une pr6cipitation
d e s p h o s p h a t e s i f i n t 6 r i e u r d u f l o c .
C ' e s t e n L 9 7 5 , e p a r t i r d ' u n p r o c 6 d 6 ( p r o c 6 d 6 BARDENPHO) congu pour 6 l i r n i n e r 1 ' a z o t e e t b a s 6 s u r u n p a s s a g e s u c c e s s i f d e l a b o u e a c t i v 6 e d u
systdme en compartiment a6r6 ou non que BARNARD (1975) en Afrique du
S u d c o n s t a t a I a p o s s i b i f i t 6 d e s u r 6 l i r n i n e r l e p h o s p h o r e . M a i s d e v a n t l e c a r a c t e r e a l 6 a t o i r e d e c e t t e 6 l i m i n a t i o n , I ' a u t e u r p e r f e c t i o n n a I e s c h 6 - m a e n p l a g a n t d e u x z o n e s n o n a 6 r 6 e s e n t C t e , I a p r e m i d r e r e c e v a n t I e
recyclage des boues de retour, la seconde le recyclage compl6mentaire
d e I a l i q u e u r m i x t e n 6 c e s s a i r e p o u r I a d 6 n i t r i f i c a t i o n . c e s c h 6 m a p e r m e t d ' o b t e n i r u n r e l a r g a g e d e p h o s p h o r e d a n s I a p r e m i E r e z o n e , c e r e l a r g a g e s ' a v 6 r a n t e s s e n t i e l p o u r I a s u r 6 l i m i n a t i o n p a r I a s u i t e . C e p r i n c i p e
regut le nom de proc6d6 PHOREDOX. Par la suite le compartiment anoxie
plac6 en aval du compartiment a6robie fut supprim6 (proc6d6 PHOREDOX
rnodifi6) . -Avec ce type de proc6d6, bas6 sur un choc ana6robie des bac-
t 6 r i e s , i I e s t p o s s i b l e d ' o b t e n i r d a n s I ' e a u 6 p u r 6 e u n t a u x d e p h o s p h o r e
i n f 5 r i o r r r ) 1 n a / 1
P o u r n o t r e p a r t , a u r r u d e s r 6 s u l t a t s d i s p a r a t e s e t p a r f o i s c o n t r a d i c - t o i r e s d e l a l i t t 6 r a t u r e c o n c e r n a n t I ' e x p l i c a t i o n d u p h 6 n o m E n e d r a c c u n u - l a t i o n d u p h o s p h o r e A f i n t 6 r i e u r d ' u n s y s t 6 m e d e b o u e s a c t i v 6 e s , i l n o u s a s e m b l 6 i n t 6 r e s s a n t , a f i n d ' a b o r d e r l e s d i v e r s a s p e c t s m i c r o b i o l o -
giques et biochimiques, de d6velopper sur le sch6ma propos6 par BARNARD
( 1 9 7 6 ) un pilote p e r m e t t a n t d ' 6 l i m i n e r l e p h o s p h o r e , e t d ' e n 6 t u d i e r I a b i o m a s s e s p 6 c i f i q u e .
ffi R€ACTEUR ANAEROEE
N nircmun ANoxr)uE
f REAcTEn dnoar
RECYCLAGE LIOLET'R MIXTE CHASSE D€
Figure 1 Pnocddd DE)RE.,aX nodifii S e i e n c e s d e L ' e a u 3 , n o l
2 - l Y n r E n r E L E r M E T H o D E
2 - 7 P r i n c i p e e t f o n c t i o n n e m e n t d u p i ' l o t e
L e p i l o t e u t i l i s 6 , d ' u n v o l u m e d , e 6 1 4 1 , n e c o m p o r t e q u ' u n e s e u l e c u v e s u i v i e d r u n d 6 c a n t e u r . L ' e a u 6 p u r 6 e e s t o b t e n u e p a r s u r v e r s e d I a s o r t i e d u d 6 c a n t e u r s e c o n d a i r e ( f i g u r e 2 ) - E n p 6 r i o d e d ' a d r a t i o n ' I ' a i r e s t i n s u f f l 6 d a n s I e r 6 a c t e u r b i o l o g i q u e d 1 ' a i d e d ' u n c o m p r e s -
seur branch6 sur l-'horloge de programmation : Ie substrat concentr6
a i n s i q u e I ' e a u d e d i l u t i o n s o n t e n v o y 6 s d a n s I a c u v e d e b o u e s a c t i - v 6 e s d I ' a i d e d e p o m p e s p 6 r i s t a l t i q u e s . U n e c h a s s e j o u r n a l i d r e p o u r s o u s t r a i r e l e s b o u e s e n e x c d s s e f a i t p a r u n e p r i s e s u r I e c i r c u i t d e d 6 f i l e m e n t d e v a n t I a s o n d e d o x y g 6 n e d i s s o u s , c e l l e - c i p e r m e t t a n t d e c o n t r 6 l e r I a r e s p i r a t i o n d e s b o u e s .
Nous avons transpos6 dans Ie temps ce qui se passerait normalement
d a n s I r e s p a c e s u r u n e i n s t a l l a t i o n r 6 e l t e f o n c t i o n n a n t s e l o n I e p r i n - c i p e d e l r a l t e r n a n c e d e p h a s e s a n a 6 r o b i e s - a6robies. C e c i a 6 t 6 o b t e - n u e n a l t e r n a n t s 6 q u e n t i e l l e m e n t ( 3 c y c l e s / j o u r ) l e s p h a s e s a 6 r 6 e s -
non a6r6es de la mani6re suivante :
ana6robiose a 6 r o b i o s e
2 h 3 0
I N
( 1 )
( 2 )
( 1 )
[ ' 1 J : a l i m e n t a t i o n a v e c [ 2 J : a l i m e n t a t i o n a v e c
e a u d e d i l u t i o n
c r r h c f n a J - e r r n + h 6 + i n r r o
Ddphosphatatlon biologique sur piLote d alternance de p|nses
I
0tcar{TtuR stc0[0!rnt
-\ POMPE
-
cirAssE 0t 80uEs
Fiqure 2
Principe de fonctionitement de Ltunit,2 piLote
A u c o u r s d e I a p h a s e n o n a 6 r 6 e u n b r a s s a g e c o n t i n u 6 v i t a i t I a d 6 c a n - t a t i o n d e s b o u e s .
S i I ' o n c o n s i d d r e l e c h e m i n e f f e c t u 6 p a r u n f l o c d e b o u e s a c t i v 6 e s , c e l u i - c i s e t r o u v e t o u t d ' a b o r d e n t € t e d u s y s t E n e e n p r 6 s e n c e d e t o u t e I a p o l l u t i o n c a r b o n 6 e d a n s u n e z o n e a n a 6 r o b i e . E n s u i t e , c e t t e m e m e b a c - t 6 r i e p a s s e d a n s u n b a s s i n d ' a 6 r a t i o n o r l e I I e d 6 g r a d e l a p o l l u t i o n . E n f i n , a v a n t d r 6 t r e r e c y c l 6 e e n t e t e , c e t t e b a c t 6 r i e s 6 j o u r n e d a n s I e d 6 c a n t e u r e n a b s e n c e d ' o x y g d n e d . i s s o u s e t d e p o l l u t i o n d 6 g r a d a b l e , I e t e m p s n 6 c e s s a i r e d s a d 6 c a n t a t i o n e t i s a r e p r i s e d a n s I e c i r c u i t d e s boues d.e retour.
L e s t e m p s d e p r o g r a r n m a t i o n o n t 6 t 6 c a l c u l 6 s p a r r a p p o r t a u t e m p s d e s 6 j o u r m o y e n d e s b o u e s d a n s u n s y s t d r n e r 6 e l . D e p l u s , d u f a i t d e I a r e p r i s e i n r n 6 d i a t e d e I a b o u e d a n s l e d 6 c a n t e u r p a r I a p o m p e d e r e t o u r , i l n o u s a s e m b l 6 n 6 c e s s a i r e d e p l a c e r d a n s n o t r e s y s t d m e u n e z o n e a n a - 6 r o b i e s a n s a l i m e n t a t i o n c a r b o n 6 e a f i n d e s i m u l e r d e f a g o n a u s s i e x a c t e q u e p o s s i b l e I e d 6 c a n t e u r d a n s l a r 6 a l i t 6 .
c u y t
d.tilaItl)il
( v = s r l )
Seiences de L'eau 3, noI
D a n s u n e p r e m i d r e 6 t a p e , I ' u n i t 6 p i l o t e d 6 c r i t e p r 6 c 6 d e m m e n t a f o n c - t i o n n 6 e n a 6 r a t i o n c o n t j - n u e a v e c d e s b o u e s p r 6 l e v 6 e s d l a s t a t i o n u r b a i -
ne de Colorabes pour adaptation.
A f i n d ' a l - i m e n t e r I e p i l o t e a v e c u n e a l - i m e n t a t i o n d e c o m p o s i t i o n c o n s - t a n t e ' n o u s a v o n s u t i f i s 6 u n s u b s t r a t s y n t h 6 t i q u e i b a s e d ' e x t r a i t d e v i a n d e ( V i a n d o x ) d o n t I a c o m p o s i t i o n ( p o u r c e n t a g e m a s s i q u e ) 6 t a i t I a
suivante :
Eau
M a t i d r e s m i n 6 r a l e D o n t P 2 O 5
K z o NaCI n o n d o s 6 s
1 9 , 5 % 2 1 , 5 z
1 , 0 z
9 , O % 3 , 4 % 2 , 0 %
A z o t e t o t a l 9 ' o I
A l b u m o s e s , p e D t o n e s ' a c i d e s a n i n 6 s 1 9 ' O z
B a s e s c a r n 6 e s 2 3 , 5 %
M a t i 6 r e s e x t r a c t i v e s n o n a z o t 6 e s 7 6 , 5 " 6
c e t e x t r a i t d e v i a n d e 6 t a i t d i l u 6 a u 1 / 1 0 a v e c d e I ' e a u d u r 6 s e a u a y a n t u n e t e n e u r e n n i t r a t e s i n f 6 r i e u r e i 1 r n g / ] . D a n s u n e p r e m i d r e 6 t a p e I ' a l i m e n t a t i o n n ' a p a s 6 t 6 s u p p l 6 e e n p h o s p h a t e s , p a r c o n t r e
dans un deuxidrne temps nous avons ajout€ dans le substrat synth6tique
d u p h o s p h a t e d e p o t a s s i u m .
2 - 2 R 6 s o n a n c e M a g n 6 t i q u e N u c l 6 a i r e
A p r 6 s p r 6 l 6 v e m e n t d a n s l e p i l o t e d e f a b o r a t o i r e , I a b o u e e s t c e n t r i - f u g 6 e 5 m i n u t e s a 3 O O 0 g a f i n d e s 6 p a r e r l e s m i c r o - o r g a n i s m e s d e I a p h a s e l i q u i d e , E n s u i t e ' c e s d e r n i e r s s o n t i n t r o d u i t s d a n s u n t u b e d e
quartz de 10 mm de diamdtre puis plac6s dans Ie spectrophotomdtre. Pour
I ' 6 t u d e d e f i n f l - u e n c e d e s n i t r a t e s s u r I a p h a s e a n a 6 r o b i e d e u x f r a c - t i o n s a l i q u o t e s d e I i q u e u r m i x t e d u p i t o t e 6 t a i e n t p l a c 6 e s d a n s u n b 6 c h e r , s a n s a 6 r a t i o n n i b r a s s a g e , I ' u n e e n p r 6 s e n c e d e n i t r a t e s i I a c o n c e n t r a t i o n d e 4 0 m g / L , L ' a u t r e s a n s n i t r a t e s e r v a n t d e t 6 m o i n .
L e s a n a l y s e s d e R 6 s o n a n c e N u c l 6 a i r e d u p h o s p h o r e 3 1 o n t 6 t 6 e f f e c -
tu6es sur un spectrophotomdtre Bruker wH 400 e' 162 MHz par transfonD6s
de Fourier. Le champ magn6tique est verrouill6 par addition de quelques
g o u t t e s d ' e a u l o u r d e a d d i t i o n n 6 e A I a c u l t u r e . L a l a r g e u r s p e c t r a l e e s t d e 6 O 0 O H z e t I e t e m p s d ' a c q u i s i t i o n d e 0 , 1 7 s . T o u s I e s s p e c t r e s s o n t d 6 c o u p 1 6 s d e p r o t o n e t p o u r c h a q u e m e s u r e 1 0 0 0 0 a 2 0 0 0 0 s p e c t r e s s o n t
accurnul6s. Les d6placements chirniques sont donn6s en ppm en utilisant de
I ' a c i d e p h o s p h o r i q u e d 8 5 ? c o m m e r 6 f 6 r e n c e e x t e r n e .
2 - 3 A n a l y s e s
Les parametres de contr6le suivants ont 6t6 mesur6s selon les normes
A F N O R : p H , I 4 E S , D B O , D C O , c a r b o n e t o t a l , N - N T K , N - N I I a + , N - N O . - ' P O a 3 - , p o l y p h o s p h a t e s e t p h o s p h o r e t o t a l .
Ddphosphatati,on biologi.que sur pilote d altez'nanee de phases
E n c e q u i c o n c e r n e l e s a n a l y s e s m i c r o b i o l o g i q u e s , c e l l e s - c i o n t 6 t 6 e f f e c t u 6 e s e n c o l l a b o r a t i o n a v e c I r f n s t i t u t P a s t e u r d e P a r i s , e n u t i l i - s a n t l e s m 6 t h o d e s c l a s s i q u e s d ' i d e n t i f i c a t i o n d e b a c t 6 r i o l o q i e .
2 - 4 l l i c r o s c o p i e 6 l e c t r o n ' i q u e
L ' o b s e r v a t i o n d e s m i c r o - o r g a n i s m e s i f i n t 6 r i e u r d e s b o u e s d u p i l o t e a 6 t 6 e f f e c t u 6 e d 1 ' a i d e d e I a t e c h n i q u e d e m i c r o s c o p i e 6 l e c t r o n i q u e d b a l a y a g e a p r d s d 6 p 6 t d ' u n e g o u t t e d e l i q u e u r m i x t e , s S c h a g e d l ' a i r e t m 6 t a l l i s a t i o n . L ' a p p a r e j - l u t i l i s 6 e s t u n m i c r o s c o p e S f E M E N S A u t o s c a n .
3 - R E s u r - T A T S E T D I s c u s s I o N
3 - 1 P i lo t e p l a c e e n a 6 r a t i o n e n a l i m e n t a t i o n c o n t i n u e
Dans la premidre phase des essais correspondant au fonctionnement en
a 6 r a t i o n e t a l i m e n t a t i o n c o n t i n u e , a p r € s u n e p 6 r i o d e d ' a d a p t a t i o n d e 3 s e m a i n e s , s a n s s u p p l 6 m e n t a t i o n e n p h o s p h a t e , l e s r 6 s u l t a t s o b t e n u s e n r 6 q i m e 6 t a b 1 i s o n t r e p r S s e n t 6 s s u r l e t a b l - e a u 1 .
TabLeau 1
BiLan de fonctionnement du piLote en aArah:on eontinue
n a n a h + r 6 6 / h - , / l \
D C O s o r t i e ( r n g l I ) R e n d e m e n t d ' 6 I i m i n a t i o n DBo,/Dco entr6e
DBo/Dco sortie NTK/DCO entr6e
M e s ( s , / 1 ) d a n s l e s b o u e s D 6 b i r ( 1 / j )
C h a r g e m a s s i q u e ( k g DCO,/kg.boues.j) P - P O q 3 - e n t r 6 e ( m g / l )
P - P O , * 3 -
s o r t i e ( r n g / l )
T a n h 6 r ^ f r r r a
8 6 3 I 2 6
8 2 % o , 7 O ' 2 0 , 0 9
2 1 6 1 4 , 2 O , ' 7 3 5 , 6r r o
1 8 0 c
r 3 0 + 4 z + 0 , 0 3 t 0 , 0 1 r 0 , 0 1
+ n l + O r 2 + 0 , 0 4! 0 , 2 1 0 , 1
n = I ; r 6 s u l t a t s : x t i n t e r v a l l e d e c o n f i a n c e e S 5 Z
L e s 6 c h a n t i l l o n s a n a l y s 6 s s o n t d e s p r 6 I D v e m e n t s m o y e n s 2 4 h e u r e s .
Si nous cafculons Ie pourcentage de phosphore par rapport a la DBO
6 l i m i n 6 e , 1 e r a p p o r t s ' 6 t a b 1 i t d :
A p B o _ 1 0 0 A P O , ' 7
S o i t e n v i r o n u n e c o n s o n r n a t i o n d e p h o s p h o r e 6 9 a l e a 1 ? d e l a D B O 6 l i - m i n 6 e , c e q u i c o r r e s p o n d a u x b e s o i n s c l a s s i q u e s d ' u n e b o u e a c t i v 6 e "
D r a u t r e p a r t 6 t a n t d o n n 6 q u e l e s v a l e u r s r 6 s i d u e l l e s e n p h o s p h o r e 6 t a i e n t r e l a t i v e m e n t f a i b l - e s ( e n t r e 7 e E 2 r n g / I ) c e t t e o 6 r i o d e d ' a 6 r a t i o n c o n t i -
S c i e n c e s , 1 . e Lteau 3, no1
nue fut poursuivie durant quinze jours avec une suppr6mentation en phos-
p h o r e d e I'eau d ' a r i n e n t a t i o n . L e s r 6 s u L t a t s o b t e n u s ( t a b l e a u 2 ) d o n n e n t
sensiblement les m€mes vaLeurs du rapport A DBO/ A n que pr6c6demment.
labLeau 2
Bilan de fonctionnement dupiLote en adration eontinue auec suppldmentation en phosphore
D C O e n t r 6 e ( m g l l ) D C o s o r t i e ( n g / I ) R e n d e m e n t d ' 6 I i r n i n a t r o n DBO/DCO entr6e
DBO/DCO sortie NTK/DCO entrEe
l a E S ( q , / 1 ) d a n s l e s b o u e s D 6 b i t ( r / j )
C h a r g e m a s s i q u e ( k g oco,/kq.boues. j) P - P O q - - e n t r 6 e ( m g l 1 )
P - P o q " - s o r t i e ( m g / I )
T a m n 6 r : f r r r 6
8 5 1 x 3 7 7 2 0 ! 3 2 8 4 e a ! 4 Z
o , 7 + 0 , 0 3 0 , 2 ! 0 , o 2 0 , 0 9 t 0 , 0 1
2 ( + n 1
1 ? q + n )
o t 7 4 + O , 0 2 5 0 ! 2
4 4 1 8
1 B " c
n = B ; r 6 s u l t a t s x t i n t e r v a l l e d e c o n f i a n c e a 9 5 %
L e s 6 c h a n t l l l o n s a n a l y s O s s o n t d e s p 1 6 l E v e m e n t s r n o y e n s 2 4 h e u r e s ,
3 - 2 P h 6 n o m d n e s d ' a d a p t a t i o n d e I a b i o m a s s e d I ' a l t e r n a n c e d e o h a s e s
D a n s u n e s e c o n d e 6 t a p e , I e p i l o t e a i n s i a d a p t 6 i s o n a l i m e n t a t i o n s y n t h 6 t i q u e s u p p 1 6 6 e n p h o s p h a t e , e s t p l a c 6 r i g o u r e u s e m e n t d a n s I e s c o n d i t i o n s d 6 c r i t e s a u p a r a g r a p h e 2 - I -
r . o c n a r r r l r a c v 6 ^ ' , 4 q e n t 6 e s s r r r ' l
a f i n r r r e 3 d o n n e n t I t 6 v o l u t i o n a u c o u r s
! v y ! v J L r r u L e
d r r r n c r r n l a A a ue ro uvrtc€ntration l r ^ n . en orthophosphates du surnageant des boues
a c t i v 6 e s . C e t t e c o n c e n t r a t i o n e x p r i m 6 e e n m g / I d e c u l t u r e e s t c o m p t 6 e p o s i t i v e d a n s I e c a s d ' u n e a s s i m i l a t i o n d u p h o s p h o r e ( p a s s a g e de Ia phase l i q u i d e v e r s l a b i o m a s s e ) e t n 6 q a t i v e e n c a s d e r e l a r g a g e .
S u r c e t t e f i g u r e a p p a r a i t l _ ' 6 v o l u t i o n d e s c y c l e s d u r a n t I a p 6 r i o d e t r a n s i t o i r e d r a d a p t a t i o n d e I a b i o m a s s e A I r a l t e r n a n c e d e p h a s e s , E n e f f e t r n o u s p o u v o n s c o n s t a t e r , o u t r e u n e c o r r 6 l a t i o n e n t r e I a q u a n t i t 6 d e p h o s p h o r e e x c r 6 t 6 e e t I a q u a n t i t 6 a b s o r b 6 € , g u ' a p r d s u n e p 6 r i o d e d e 3 0 j o u r s e n v i r o n I a c a p a c i t 6 m a x i m a l e d ' a s s i n i l a t i o n d u p h o s p h o r e p o u r . l e s m j c r o - o r g a n i s m e s 6 p u r a t e u r s t e n d v e r s u n e p h a s e p l a t e a u . L t a d a p t a - t i o n d e I a b i o m a s s e a u x "chocs" ana6robies s u c c e s s i f s s e t r a d u i t p a r u n r e l a r g a g e d e p l u s e n p l u s p r o n o n c 6 s u i v i d ' u n e r 6 a s s i m i l a t i o n d e p h o s -
phore progressive, pour atteindre un maximum aprds un mois environ de
f o n c t i o n n e m e n t .
3 - 3 B i l a n d e f o n c t i o n n e m e n t d u p i l o t e e n r 6 q i m e 6 t a b l i
L e t a b f e a u 3 r e p r 6 s e n t e l e s r 6 s u l t a t s o b t e n u s , e n c o n t i n u , s u r u n e
p6riode de fonctionnement de 6 semaines tandis que 1a figure 4 indique
q u e I ' i n s t a l l a t i o n f o n c t i o n n a i t e n r 6 g i m e n i . t r i f i a n t e n m o n t r e l ' 6 v o l u - t i o n d e s d i f f 6 r e n t e s f o r m e s d e p o t l u t i o n a u c o u r s d ' u n c v c l e -
Ddphosphatation bioLogiqte sttt, piLote d aLtermance d.e phases
''{7'
I
-
e E B
o
E
Eo Eo
etn
Eo
A
r i
l o h A l i - e n t o t i o n V
lOO F<l.---..-.--
9 h A n a 6 r o b i o s c l l h 3 o
A 5 r o b i o s e flh
Figure 3
Effets de LtaLtermance de phase sul'une boue actiode dans Leproeddd d'lLinination bioLogique du phosphoz'e
( phdnondne d I adaptation )
L 0 Seienees de L'eau 3, no7
Tableau 3
BiLan d.e fonctionnement dz piLote pLacd en alternanee de phase
D C O c n f r 6 e / m a l l \ 8 1 9
y v v v r r 9 ! v v \ | l r Y l + /
D e o s o r f i e ( n a / 1 \ 9 2
R e n d e m e n t d ' 6 l i m i n a t i o n 8 9 %
D B o / D C O e n t r 6 e O , 1
D B o / D c o s o r t i e O , 2
M E S ( 9 , / 1 ) d a n s l e s b o u e s 3 , I
D 6 b i t ( l / j ) B , 1
C h a r g e m a s s i q u e ( k g D C O , / k g . b o u e s . j ) 0 , 3 5 0
N T K e n f r 6 t r ( m d l l ) ' 7 6
M T K q o r f i e ( m a / 1 ) 1 0
- _ ^ 3 -
P - P O q ' - e n t r 6 e ( m g l 1 ) 5 3
P - P O q ' - s o r t i e ( m g , / l ) 1 2
A g e d e b o u e s t o t a l ( j . ) 1 2
C a e n f r 6 e ( m o l l | 1 0 8
c a s o r t i e ( m a /1 ) 9 8
a 1 9 4 %
o , 0 2 0 , 0 1 0 ' 5 0 , 3 0 , 0 5 5 3 6 2 1 0 7 2
1 2 ; r 6 s u l t a t s : x t i n t e r v a l l e d e c o n f i a n c e a 9 5 %, i - h - n + i I l - - - D q r r d r y s E >- - - 1 , , - i - - n - t i - - - n 5 l A , r o m o n f c ? L n o r t r o e
P
v
Fz zI
+s z z
I(r)
zI z
:
E rso
oI
g= too
oo
P(!
t" 50
6
. - ' - ' t '
+ t + - -
o"""'/'o. , /
I
I a - - - *
1 0 h
ANAEROBIOSE
1 5 h 12h
1 1 h 1 4 h
AEROBIOSE
1 6 h 17h' temps
Iigure 4
LUo LULLO4 AeS dL+rerents paPaneLres au cours d'un cucLe de fonctionnement
Si nous calculons Ie pourcerrtage de phosphore consomm6 dans 1es boues
p a r r a p p o r t A I a D B O 6 l i m i n 6 e , I e r a p p o r t d e v i e n t :
A DBo loo
- T P =
? J
Ddphosphatation bictLogique suz, pilote d alternanee de phases 1 1
S o i t u n e a s s i m i l a t i o n d e p h o s p h o r e n e t t e m e n t s u p 6 r i e u r e ( e n v i r o n 7 f o i s ) d c e q u i s e p a s s e d a n s u n e u n i t 6 a 6 r 6 e e n c o n t i n u .
L a t e n e u r e n p h o s p h o r e d e s b o u e s e s t d e 1 5 ? r a p p o r t 6 e a u x l { V S .
3 - 4 I n f l u e n c e d e 1 ' a p p o r t d e p o l l u t i o n c a r b o n 6 e s u r ' l e
r e 1 a r g a g e e n a n a 6 1 0 b i o s e
D a n s u n s y s t e m e d e b o u e s a c t i v 6 e s s u b i s s a n t u n e a l t e r n a n c e a n a 6 r o b i o s e - a 6 r o b i o s e , n o u s a v o n s p u o b s e r v e r s u r I a f i g u r e 3 q u ' i l y a v a i t u n e r e l a - t i o n 6 t r o i t e e n t r e I a q u a n t i t 6 d e p h o s p h o r e r e l a r g u d e e n p 6 r i o d e d ' a n a - 6 r o b i o s e e t l a q u a n t i t 6 a s s i m i l 6 e e n p 6 r i o d e a 6 r 6 e . D ' a p r € s I a l i t t 6 r a t u - r e , l a z o n e a n a 6 r o b i e a u r a i t p o u r r 6 1 e d e d 6 v e l o p p e r u n e m i c r o f l o r e a n a 6 r o b i e f a c u l t a t i v e e n g e n d r a n t d e s s u b s t r a t s f e r m e n t a t i f s f a c i l e m e n t a s s i m i l a b l e s e t c e c i f a v o r i s e r a i t I a p r o t i f 6 r a t i o n d e c e r t a i n e s e s p E c e s ;
A = F o r m l a t c ( D C O = 2 3 O m g l l ) B = A c 5 t a t c ( D C O = f 5 O m g l l ) B ' = A c a t l t c ( D C O = 2 O O m g l t ) C = B u t y r r t . ( D C O 3 8 5 m g l ] ) C = E u t y r a t o ( D C O = t 8 O m g l l ) D = G l u c o r o ( D C O = 2 3 O m g l l ) E = G l y c l r o l ( D C O = 3 8 5 m g l l ) E ' = G l y c 5 r o l ( D C O - 2 1 O r n g / l ) F = E t h a n o l ( D C O = 2 3 0 m g l l ) G = T5moln
100
a / * \'&--'o.
- ' - o - o \ '
3 - 4
= o E
J
o .o x o
.9
3g E
o c E o c o o c o (, tr
o o 300
250
200
150
rt
* o o
I t
a '
/ ' \
t \
Phase non a6r6e I Phase a6r6e
- . t - . I
Figure 5
Influenee de La nature du substrat sur Le reLargage du phosphore
en pdv'iode non adY'6e
1 2 Scierrces de L'eau 3, no1
i l - n o u s e s t d o n c a p p a r u i n t 6 r e s s a n t d ' o b s e r v e r I ' i n f f u e n c e d e d i f f 6 r e n t s
substrats a courte chaine carbon6e sur le ph6nomdne de relargage du
p h o s p h o r e . P o u r c e I a , n o u s a v o n s m i s e n c o n t a c t d e s b o u e s a d a p t 6 e s a u p i l o t e , p r 6 l e v 6 e s e n f i n d e p 6 r i o d e a 6 r o b i e , a v e c c e s d i f f e r e n t s c o m p o - s 6 s d a n s u n f e r m e n t e u r n o n a 6 r 6 d u r a n t u n e p 6 r i o d e d e 2 h 3 0 . L a c o n c e n -
tration en phosphore des boues pr6levSes 6tait de 13 % gar rapport aux
l 4 V S . A p r C s c e t t e p 6 r i o d e d ' a n a 6 r o b i o s e , I ' a 6 r a t i o n 6 t a i t r 6 t a b l i e . N o u s
avons test6 chaque cornpos6 d diverses concentrations en DCO, comprises
e n t r e 1 8 0 e t 4 5 0 m g / I , g a m m e g 6 n E r a l e m e n t o b s e r v 6 e d a n s l e s e a u x r 6 s i - d u a i r e s u r b a i n e s . L e s r 6 s u l t a t s s o n t r e p r 6 s e n t 6 s s u r l a f i g u r e 5 ; o u t r e l t a b s e n c e c o m p l E t e d e r e l a r g a g e p o u r . I a c u l t u r e t 6 m o i n e n a b s e n c e d e p o l l u t i o n c a r b o n 6 e , n o u s o b s e r v o n s q u e l - e s r 6 s u l t a t s s o n t t r e s d i f f 6 - r e n t s s u i v a n t l e t y p e d e s u b s t r a t c h o i s i .
L ' e x c r 6 t i o n m a x i m u m d e p h o s p h a t e d . a n s I e m i l i e u e x t 6 r i e u r , e n p 6 r i o d e n o n a 6 r 6 e , e s t o b t e n u e a v e c 1 ' a c 6 t a t e p o u r u n e c h a r g e p o l l u a n t e c o m p r i s e e n t r e 4 5 0 e t 2 0 0 n g / I e n D c o . A m 6 m e q u a n t i t 6 d e p o l l u t i o n o u p o u r u n e
concentraton 6quivalente le relargage du phosphate est nettement plus
f a i b l e p o u r l e s a u t r e s s u b s t r a t s t e l q u e b u t y r a t e , f o r m i a t e o u g l u c o s e , v o i r e n u L p o u r l e g l y c 6 r o l e t 1 ' 6 t h a n o l . L e r 6 1 e d e I ' a c 6 t a t e d a n s I e
ph6nomdne semble prinordial et confirne Ie moddle biochirnique de MARAfS
( 1 9 8 2 ) r e p r 6 s e n t 6 p a r I ' 6 q u a t i o n s u i v a n t e :
2 a c 6 t a t e + 2 A T P - - - r > a c 6 t o a c 6 t a t e + 2 A D P + 2 P i - ( 1 )
---]-
L>relargage
E n c e q u i c o n c e r n e 1 e g l u c o s e , c e l u i - c i e s t t o u t d ' a b o r d d 6 g r a d 6 j u s q u ' a u s t a d e p y r u v a t e , e n s u i v a n t l a v o i e d ' E m b d e n - M e y e r h o f , l e q u e l e s t d 6 g r a d 6 e n s u i t e j u s q u ' a u s t a d e a c 6 t a t e e t I ' o n s e r e t r o u v e a l o r s d a n s l e c a s d . e I ' 6 q u a t i o n ( 1 ) .
D C s l a r 6 a 6 r a t i o n d u m i l i e u , 1 ' a s s i m i l a t i o n d u p h o s p h o r e p a r l e s m i c r o - o r g a n i s m e s e s t i m m 6 d i a t e s a u f d a n s l e c a s d u f o r r n i a t e ; u n e e x - p l j . c a t i o n p o s s i b l e p o u r r a i - t 6 t r e f a t r a n s f o r m a t i o n d ' u n e p a r t i e d e
I ' a c i d e f o r r n i q u e p r 6 s e n t e n f o r m a l d 6 h y d e , d o n t o n c o n n a i t l - a t o x i c i t 6 v i s - d - v i s d e s b a c t 6 r i e s . I I e s t p r o b a b l e q u e p o u r l a m a j o r i t 6 d e s s u b s t r a t s c a r b o n 6 s p r 6 s e n t s d . a n s u n e e a u u s 6 e l o r s d e l e u r d 6 g r a d a t i o n , e t c e p a r d e s c h e m j - n s p l u s o u m o i n s d 6 t o u r n 5 s , l e s v o i e s m 6 t a b o l i q u e s
se retrouvent soit au niveau pyruvate, soit au niveau ac6tyl-CoA et
q u ' e n p r 6 s e n c e d ' o x y g d n e d e s r 6 a c t i o n s s e d 6 r o u l e n t a u n i v e a u d u c y c l e d e K r e b s e t d e s c h a l n e s r e s p i r a t o i r e s . L ' 6 q u a t i o n g l o b a l e s u i v a n t e p e u t 6 t r e a i n s i d 6 d u i t e :
1 a c 6 t o a c 6 t a t e + 4 O 2 + S N A D H + H * + 2 2 A D I , + 2 2 I ,
---]_
| - ^ - i - t 1 ^ + i ^ -
l->- assamaracl-on ---> 4 CO2 + 8 H2O + I NAD + 22 A'IP
c e q u i s i g n i f i e q u e p o u r c h a q u e m o l 6 c u 1 e d ' a c 6 t o a c 6 t a t e d 6 g r a d 6 e , 2 2 m o l 6 c u l e s d ' A . T . P . s o n t p r o d u i t e s . S i l ' o n r a m d n e d I ' 6 q u a t i o n ( 1 ) , n o u s c o n s t a t o n s q u e p o u r 2 m o l 6 c u l e s d ' A . T - P - c o n s o m m e e s d p a r t i r d u p o o l d e p o l y p h o s p h a t e d u r a n t 1 a p 6 r i o d e d ' a n a 6 r o b i o s e , 2 2 s o n t p r o d u i - t e s p a r I a g l y c o l y s e a 6 r o b i e . C e c i n e p o u r r a i t d o n c 6 t r e p o s s i b l e s a n s u n s t o c k a g e d e p h o s p h o r e e n p 6 r i o d e a 6 r 6 e a l - ' i n t 6 r i e u r d e c y t o p l a s m e e e I l u I a i r e .
( 2 )
Ddphosphatation bio sut, pilote i alternance de Phases
3 - 5 R 6 s o n a n c e M a g n 6 t i q u e N u c ' l 6 a i r e d u p h o s p h o r e 3 1
3 - 5 - 1 E v o i u t i o n a l u s p e c t r e a u w 3 1 p a u c o u r s d ' u n e p h a s e a n a 1 r o b i e d e 2 4 h e u r e s
Sur Ia fignrre 6, est repr6sent6 un spectre typique (spectre t6moin)
d e t t 6 c h a n t i l l o n d e b o u e s a c t i v 6 e s 6 t u d i 6 e n R M N , a v e c l e s d e p l a c e m e n t s
chimiques correspondant d chaque pic et permettant ainsi leur identifi-
c a t i o n d , a p r 6 s l a t a b l e d e B U R T ( 1 9 7 9 ) , a i n s i q u e d e s s p e c t r e s t r a c 6 s d
diff6rentes p6riodes anaerobies en absence de matidre organique. Pour
c h a q u e s p e c t r e ' d e u x t r a c 6 s s o n t o b s e r v 6 s , I ' u n d f a i b l e a m p l i t u d e ' 1 ' a u t r e d u n e a m p l i f i c a t i o n 5 0 f o i s p l u s i m p o r t a n t e a f i n d e d S c e l e r l e s v a r i a t i o n s 6 v e n t u e l l e s d e s p i c s c o r r e s p o n d a n t s a u x d i f f 6 r e n t s n u c l 6 o -
Cette figure repr6sente deux phSnomdnes :
- premiErement Ia disparition dans le temps du pic de pol-yphosphate '
C e t t e e v o l u t i o n e s t e n a c c o r d a v e c 1 e s c h 6 m a d ' u t i l i s a t i o n d e s p o l y - p h o s p h a t e s ( I I A R O L D , 1 9 6 6 ) p a r I a c e I I u I e a f i n d e m a i n t e n i r s o n m 6 t a -
bofisme 6nerg6tique ;
- deuxiEmement, une augmentation du pic de phosphore inorganique d
+ 2 ppm correspondant paralldlement d la diminution du pic de poly-
phosphates. Un dosage simultan6 du phosphore dans Ie surnageant
c o n f i r m e c e s o b s e r v a t i o n s .
3 - 5 - 2 I n f L u e n c e n i t t a t e s e t p o l T u t i o n c a r b o n + e e n p ' t i o d e a n t o x i q u e a L a p o s s i b i l i t S d ' u t i l i s e r I ' o x y g d n e d e s n i t r a t e s p a r 1 e s m i c r o -
organismes ile Ia boue au cours d'une p6riode anoxique de quelques heures
afin de maintenir un fonctionnement normal du mStabolisrne a6robie des
c e l l u l e s e s t i n d i q u 6 e s u r l a f i g u r e 7 . D a n s c e t t e e x p d r i e n c e , l e s b o u e s 6 t a i e n t p l a c 6 e s d a n s u n b 6 c h e r e n p r 6 s e n c e d e n i t r a t e s 5 . l a c o n c e n t r a - t i o n d e 4 0 n < 1 / L , s a n s b r a s s a g e n i a 6 r a t i o n . L e s s p e c t r e s s o n t t r a c e s a l a p l u s f a i b l e a m p l i t u d e s e u l e m e n t d e d d t e c t i o n .
sur Ie spectre trac6 aprds 3 heures de phase anoxique en pr6sence de
nitrates, le pic correspondant aux polyphosphates augmente au d6triment
du pic de phosphore inorganique ; tout se passe comme si 1es boues
a v a i e n t 6 t 6 o x y g 6 n 6 e s a v e c d e I ' a i r . U n d o s a q e d ' o r t h o p h o s p h a t e s d a n s l - e s u r n a g e a n t a c o n f i r r n 6 q u ' i I n ' y a v a i t e f f e c t i v e m e n t p a s d e r e l a r g a g e d e p h o s p h o r e d a n s I e m i l i e u e x t 6 r i e u r , c e c i c o n f i r m a n t 1 ' e f f e t p e r t u r b a t e u r d e s n i t r a t e s o b s e r v 6 p a r R E N S I N K ( 1 9 8 1 ) s u r u n e b o u e a c t i v 6 e p l a c e e e n p h a s e d ' a n a 6 r o b i o s e . E n f i n , d d s l a r 6 a 6 r a t i o n d u m i l i e u , 1 e p h 6 n o n d n e s e c o n t i n u e .
3 - 6 R 6 l e d e s m i c r o - o r g a n i s m e s d a n s 1 e p r o c 6 d e
s i I a n a j e u r e p a r t i e d e s t r a v a u x n i c r o b i o l o g i q u e s ( S L A D K A e t Z A H R A D K A ' 1 9 7 9 ; D E I N E ! 4 e e t a L ' , 1 9 8 0 ; B U C H A N , 1 9 8 1 ) p o r t a n t s u r I a b i o m a s s e d e b o u e s a c t j . v 6 e s a s s i m i l a n t l e p h o s p h o r e p a r " l u x u r y u p t a k e " f o n t 6 t a t d e I a p r 6 s e n c e d , ' A c l n e t o b A c t e r e n t a n t q u e g e r m e d o m i n a n t , d e n o m b r e u s e s q u e s t i o n s r e s t e n t p o s 6 e s .
* a n o x i e s i g n i f i e u n 6 t a t o i r i 1 n ' y a p a s d ' o x y g b n e l i b r e m a i s p r 6 s e n c e d e n i t r a t e s .
1 4
S c ' i e n c e s d e L ' e a u S , n o 7M lt/
ffi
1 0 h T6moin
5 h
1 5 h
Pigure 6 , EtsoLution ,li speetre tlp
auN d t u n e b o u e a c t i u d e
au cours d'une phase anadrobie
d.e 24 heures
2 0 1 0 0 _10_20 _ 3 0
24h
Ddphosphatati,on bioLogique sur piLote d aLternanee de phases
phase anoxique
aprds 7h d'aeration
ppm ppm
10 0 -10 -20 -30
t6moin sans nitrates
ro o _10 _20 _30 nitrates ( 40 mg/l)
Fiaure 7
EooLution du spectre 31p allw d'une boue actitsde au eours d'une Phase anctxique
en prdsenee de nitz'ates et de matidre organlque
Figure B
I4o rpho L o gi e d' un ag g Lomd rat bactdrien d L I intdrieuY' Ce la boue actiude du PiLote
subis sant L' aLternance
de p'lnses (X 4800)
t a S c i e n c e s d e L t e a u 3 , n o 7
Q u a t r e a n a r y s e s m i c r o b i o r o g i q u e s e f f e c t u 6 e s s u r r e s b o u e s a c t i v 6 e s d u p i l o t e i d i f f d r e n t e s p 6 r i o d e s d e f o n c t i o n n e m e n t n o u s o n t p e r m i s d ' i s o l e r d e s b a c t 6 r i e s c l a s s i q u e s d e I ' e n v i r o n n e m e n t t e l l e s q u e :
A c i n e t o b a c t e r c a L c o a c e t i c u s , B a c i L L u s c e r e u s , c i t r o b a c t e r p r e u n d i i , E n t e r - o b a c t e r a g g L o m e r a n s , E n t e r . o b a c t e r c l o a c a e , K L e b s i e L L a a z a e n a e , P s e u d o m o n a s c e p a c i a , p s e u d o m o n a s putida, e t c .
L o r s d e c e s d i f f 6 r e n t e s a n a r y s e s , A c i n e t r . t b a c t e r f u t i d e n t i f i 6 3 f o i s s e u l e m e n t b i e n q u e l e r e n d e m e n t 6puratoire e n n h o s p h o r e , d u p i l o t e n e s o i t p a s a f f e c t 6 . M a i s i r c o n v i e n t d ' € t r e p r u d e n t e n c e q u i c o n c e r n e s a p r 6 s e n c e o u n o n a f i n t e r i e u r d ' u n e b o u e a c t i v 6 e c a r c e g e r n e a l a p r o - p r i 6 t 6 d e s ' a c c u m u l e r e n g r a p p e e n t o u r 6 e d ' u n e g a n g u e , q u i n e l u i D e r m e t p a s t o u j o u r s d ' 6 t r e d 6 c e r 6 p a r r e s m o y e n s c r a s s i q u e s d ' i d e n t i f i c a t i o n . E n p a r t i c u r i e r l o r s d e n o s o b s e r v a t i o n s e n r n i c r o s c o p i e 6 r e c t . r o n i q u e n o u s a v o n s o b s e r v 6 d e trds nor.illreux agglon6rats b a c t d r i e n s ( f i g u r e B ) , A p r d s
a v o i f C o n n u l e S m € m e . d i f f i n r r l f 6 c ^ , 1 6 n ^ r r q n n r l r d 6 c p l a r I : n 1 { 5 g n 6 g
d . ' A c i n e t o b a c r e r d a n s s ; ; - . ; ; ; ; ; ; i t ; ; ; , ' ^ ; ; ; " o r " i t ; ; ; ; ' ; ; r i u i i . , . , . i t e c .
J o h a n n e s b o u r g , a r 6 u s s i A i s o l e r c e s g r a p p e s d e b a c t 6 r i e s p a r r n i c r o - r n a n i p u r a t i o n . E n s u i t e , p a r c r o i s s a n c e c r a s s i q u e s u r 9 6 l o s e e t i d e n t i f i - c a t l o n , c e g e r m e s ' e s t r 6 v 6 1 6 b e l e t b i e n € t r e A c i n o b a c t e r . p o u r n o t r e p a r t , n o u s n ' a v o n s p u r 6 a l i s e r d e t e l l e s r n a n i o u l a t i o n s "
Coruct-us t oru
( r o r r a 5 r r r A a 5 ^ 6 m i s d e c o n f i r r n e r l e s r 6 s r r ' l f a t s o h t e n r r s n a r ' l
e s 6 o r i - p e s d e c h e r c h e u r s S u d - A f r i c a i n s ( B A R N A R D , 1 9 7 5 ; I 4 A R A f S , 1 9 8 2 ) e t
N 6 e r l a n d a i s ( R E N S I N K , 1981) et de mieux comprendre certains a s p e c t s d u p r o c e s s u s d ' 6 I i m i n a t i o n p a r , ' I u x u r y u p t a k e " d u p h o s p h o r e .
L a f a i s a b i l i t 6 s a n s a p p o r t d e r 6 a c t i f c h i m i q u e , d ' u n e s u r 6 I i m i n a t i o n d u p h o s p h o r e , d a n s u n s y s t d m e b i o l o g i q u e , p a r p a s s a g e s s u c c e s s j - f s e n p h a s e s a 6 r o b i e e t a n a 6 r o b i e , a 6 t 6 d 6 m o n t r 6 e . L e s e s s a i s , e f f e c t u 6 s s u r p i l o t e d e l a b o r a t o i r e a v e c u n e f f f u e n t s y n t h 6 t i q u e o n t e n e f f e t p e r m i s d e p i 6 g e r u n e q u a n t i t 6 d e p h o s p h o r e s e p t f o i s s u p 6 r i e u r e d c e l l e t h 6 o r i - q u e m e n t n6cessaire a u x b e s o i n s n u t r i t i o n n e r s d e s m i c r o - o r g a n i s m e s 6 p u r a - t e u r s , c e q u i c o n d u i t i 1 ' 6 l i n i n a t i o n d ' u n p o i d s d e p h o s p h o r e c o r r e s - p o n d a n t a 7 % de la DBO5 6lirnin6e e t u n r e n d e r n e n t d e 7 5 s a d a n s l e s c o n d i t i o n s d e I ' e s s a i a v e c u n e e a u d ' e n t r 6 e t i t r a n t i n i t i a r e m e n L 5 7 m g / L e n p h o s p h o r e . L e p r o c e s s u s d r a d a p t a t i o n p r o g r e s s i v e o b s e r v 6 e n d 6 b u t d ' 6 t u d e m e t b i e n e n 6 v i d e n c e I a n a t u r e b i o l o q i o u e d u p h 6 n o m 6 n e .
P o u r c e t t e s u r 6 l i m i n a t i o n d u p h o s p h o r e , l e 1 6 I e c a p i t a l d e I ' a p p o r t d e p o l l u t i o n c a r b o n d e e n p h a s e a n a 6 r o b i e a 6 t 6 c o n s t a t 6 . I 1 e s t v r a i - s e m b l a b l e q u e c e t t e p h a s e n o n a 6 r 6 e p e r m e t de s6lectionner u n e m i c r o - f r o r e a n a 6 r o b i e f a c u r t a t i v e q u i t r a n s f o r m e l e s p o r l u a n t s i n i t i a u x e n s u b s t r a t s f a c i l e m e n t a s s i m i l a b l e s t e l s q u e I , a c 6 t a t e . C e c i a u r a t r p o u r c o n s 6 q u e n c e u n e s 6 l e c t i o n d ' e s p d c e s , t e l l e s q u e p r o b a b r e m e n t A e i n e t o - b a e t e r c a l c o a c e t i c z s . M a i s c e t t e h y p o t h d s e n ' a c e p e n d a n t p u € t r e v 6 r i - f i 6 e d u f a i t d e s d i f f i c u l t 6 s d ' i s o l e m e n t r e p r 6 s e n t a t l . f d . ' A c i n e t o b a e t e r d a n s l e s b o u e s .
E n f i n , I ' o b s e r v a t i o n d u m o u v e m e n t d e p h o s p h o r e d f i n t 6 r i e u r d e s m i c r o - o r g a n i s m e s d e s b o u e s a c t i v l e s , i n D i D o , a 6 t 6 p o s s i b l e g r d c e i I ' u t i l i s a t i o n d e I a 1 6 s o n a n c e m a g n 6 t i q u e n u c l 6 a i r e d u p h o s p h o r e 3 1 .
DdphospLntation bioLogiqtLe sur pilote d aLtetmanee de phases 1 7
E n e f f e t c e t t e t e c h n i q u e n o u s a p e r m i s d ' o b s e r v e r l e s d 6 p l a c e m e n t s d e s d i f f 6 r e n t e s f o r m e s p h o s p h o r 6 e s d ' u n r n 6 m e 6 c h a n t i l l o n p l a c 6 d a n s d i f f 6 - r e n t e s c o n d i t i o n s d r a 6 r o b i o s e o u a n a 6 r o b i o s e e t d e c o n f i r m e r l e r 6 l e p e r t u r b a t e u r d e s n i t r a t e s s u r I e " c h o c " a n a 6 r o b i e d e l a b o u e a c t i v e , d 6 j i c o n s t a t d p a r R E N S I N K ( 1 9 8 1 ) .
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B A R N A R D J . L . , W a t e ? 5 , 4 . , 1 9 7 6 , 2 , 1 3 6 - 1 4 4 .
B o R C H A R D T J . A . , A Z A D H . s . , J . l l a t , P o L L . C o n t r o L F e d . , 1 9 6 a , 4 0 , 1 7 3 9 - L 7 5 5 . B U C H A N L . , W a t e r 5 . 4 . , I 9 A I , 7 , l , 1 - 7 . B U R T c . T . , c o H E N s . M . , B A R A N Y M . , A n n . R e u . B i o p h y s . B i o c h e m . , 1 9 7 9 , 8 , 1 - 1 5 . C O N N E L L C . H . , V A C K E R D . , P a r a m e t e r s o f phosphate removal by activated sludges.
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0Etermination des phfnols dans des elfluents aqueux
D e t e r m i n a t i o n o f p h e n o l s i n a q u e o u s e f f l u e n t s
C . C A V E L I E R * , M . G I B E R T * , L . V I V I E N * , P . L A M B L I N *
R 6 s u m 6
C e t t e c o m r n u n i c a t i o n o r 6 s e n t e u n e m 6 t h o d e r a p i d e e t e { f i c a c e p o u r I r e x t r a c t i o n e t L a d 6 t e r m i n a t i o n d e s t n a c e s d e p h e n o I s d a n s t e s e f f L u e n t s a q u e u x . L e s c o m p o s 6 s p h 6 n o L 6 s s o n t c o n c e n - t r e s s u n u n e c o t o n n e d e 1 6 s i n e A m b e r s o r b X E - 3 4 0 T 1 ' ! . A p r d s 6 L u t ' i o n , i I s s o n t a n a I y s 6 s p a r c h r o m a t o g n a p h i e g a z - L i q u i d e , a v e c d 6 t e c t i o n p a r i o n i s a t i o n d e f t a m m e . L a s 6 p a r a t i o n d e s d i f f 6 r e n t s c o r , n p o s 6 s e s t r 6 a L i s 6 e s u r u n e c o L o n n e g a n n i e d e S u p e [ c o o o r t 1 O O / 1 2 0 m e s h a v e c 1 % d e S P 1 2 4 0 - D A , g r 6 c e ] u n e p r o g r a m m a t i o n Ii n 6 a i r e d e t e m o 6 r a t u n e . D e s t e n e u r s j u s o u ' i 0 r 5 p g / [ d e c h a q u e p h 6 n o I p e u v e n t 6 t r e m e s u n 6 e s e n n o u t j n e . L e s r e n d e m e n t s d ' e x t r a c t i o n o b t e n u s s o n t c o m o a r 6 s ) c e u x d e [ ' e x t r a c t i o n t ' i q u i d e - t i q u i d e . L a m 6 t h o d e e s t a p p L i q u 6 e a u d o s a g e d e s p h 6 n o L s d a n s L e s e f f L u e n t s i n d u s t r i e t s , d a n s L e s e a u x s u o e n f i c i e [ l e s e t L e s e a u x d e c o n s o m m a t i o n .
S u m m a r y
A m e t h o d i s d e s c r i b e d f o r t h e e x t r a c t i o n a n d d e t e n m i n a t i o n o f t r a c e s o f n h e n o t s i n a q u e o u s e f f L u e n t s . T h e p h e n o t i c c o m p o u n d s a r e c o n c e n t r a t e d b y a d s o r p t i o n o n a A m b e n s o r b X E - 3 4 0 T F I c o t u m n . A f t e r t h e i r e t u t i o n , t h e y a r e a n a t y z e d b y g a s - L i q u i d c h r o m a t o - g r a p h y a n d d e t e c t e d b y a f t a m e i o n i z a t i o n d e t e c t o r - S e p a r a t i o n o f p h e n o [ s w a s a c h i e v e d u s i n g a c o L u m n p a c k e d w i t h
S u p e t c o p o r t 1 O O / 1 2 0 m e s h c o a t e d , w i t h 1 % S P 1 2 4 4 - D A ' a n d b y L i n e a r t e m p e r a t u r e o r o g r a r n m i n g . C o n c e n t r a t i o n s d o w n t o C r 5 U g / L o f e a c h o h e n o I c o u t d u s u a L t y b e d e t e r m i n a t e d - T h e r e c o v e r i e s o f t h i s e x t r a c t i o n m e t h o d w e r e c o m p a r e d r , r i t h t h e s e o f L i q u i d - L i q u i d e x t r a c t i o n - T h e m e t h o d h a s b e e n u s e d t o m e a s u r e w a s t e s / s u p e r f i c i a I w a t e r s , a n d d r i n k i n g t r a t e r s c o n t a ' i n i n g p h e n o l s -
* C o m o a s n i e G 6 n 6 r a l e d e s E a u x 5 2 , r u e d ' A n j o u - 7 5 0 0 8 P A R I S - F r a n c e '
2 0
S c i e n c e s d e L t e a u 3 , n o 71 - I N T R o D U C T I o N
L e s p h 6 n o l s e t d 6 r i v 6 s p h 6 n o l 6 s s o n t d e s p r o d u i t s c h i m i q u e s l a r g e m e n t u t i l i s 6 s d a n s l a f a b r i c a t i o n d e s m a t i d r e s p l a s t i q u e s , d e s p r o c l u i t s p h a r - m a c e u t i q u e s , d e s c o l o r a n t s e t d e s p e s t i c i d e s . C e s o n t d e s s o u s - p r o d u i t s d e c o m b u s t i o n d e c e r t a i n s p r o c 6 d 6 s i n d u s t r i e l s , e t i l s p e u v e n t 6 t r e f o r - m 6 s l o r s d e p r o c e s s u s b i o l o g i q u e s . 1 1 s s o n t d o n c l a r g e m e n t u t i l i s 6 s e t s o n t c o n s i d 6 r 6 s c o m m e d e s p o l l u a n t s j r p o r t a n t s d e s r e j e t s i n d u s t r i e l s e t a g r i c o l e s ( N O Y E S , 1 9 8 0 ; S . C . B . P . E - e t a L . , 7 9 8 0 ) . B e a u c o u p d e c o m p o s 6 s p h 6 - n o 1 6 s s o n t t o x i q u e s p o u r l e s o r g a n i s r n e s a q u a t i q u e s , e t p e u v e n t p r o v o q u e r d e s d 6 s a g r 6 m e n t s o r g a n o l e p t i q u e s d a n s l e s e a u x d ' a l i m e n t a t i o n , m 6 m e d t r d s f a i b l e c o n c e n t r a t i o n ( A F . } . 4 E I \ r T R o U T e t a 7 , . , 7 9 7 9 t R E A L I N I , 1 9 8 1 ) . L e s c o m m u n a u t 6 s E u r o p 6 e n n e s , d a n s l e u r d i r e c t i v e r e l a t i v e i I a q u a l i t 6 d e s e a u x d e s t i n 6 e s i l a c o n s o r n n a t i o n h u r n a i n e , o n t f i x 6 a 0 , 5 Uq,/I Ia concen- t r a t i o n m a x i m a l e a d m i s s i b l e e n p h 6 n o l s ( C E E , 1 9 8 0 ) .
La m6thode de dosage colorim6trique d Ia 4-aminoantipyrine est une
m 6 t h o d e p r 6 c o n i s 6 e p o u r I a m e s u r e d e s p h 6 n o l s t o t a u x ( A F N O R , 1979). Plus p r 6 c i s 6 m e n t , I e s p h 6 n o f s s u b s t i t u 6 s e n o r t h o - et m6ta -, et ceux dont l a s u b s t i t u t i o n e n p a r a - n e c o r r e s p o n d p a s d u n r a d i c a l a l k y l , a r y I , n i t r o , b e n z o y l , n i t r o s o o u c a r b o n y l , d o n n e n t u n e c o l o r a t i o n a v e c I a 4-aminoantipyrine.
Les m6thodes d'analyse par chromatographie en phase gazeuse peuvent
p e r m e t t r e 1 a s E p a r a t i o n d e s p h 6 n o l s e t l e u r q u a n t i f i c a t i o n . O n p e u t d i s -
tingruer deux grands groupes de m6thodes :
- c e l l e s c o n s i s t a n t e n I ' i n j e c t i o n n e r q u e 1 e s E c h a n t i l l o n s d o n t l a
(APHA AWWA WPCF 1980) ;
d i r e c t e d ' e a u , q u i n e Peuvent concer-
teneur est sup6rieure d 1 mg/l
- celles m e t t a n t e n j e u u n e d 6 r i v a t i s a t i o n e t u n e d 6 t e c t i o n p a r u n d 6 t e c - t e u r s p 6 c i f i q u e . C e s t e c h n i q u e s s o n t s e n s i b l e s ( e n v i r o n O , 1 - | VS/L) m a i s l o n g u e s ( N A R A S f M H A C H A R I e t V O N R U D L O F F , 1 9 6 2 ; C H I N e t a L . , 1968) .
La technique que nous allons pr6senter appartient d un groupe de m6-
t h o d e s i n t e r m 6 d i a i r e , m e t t a n t e n j e u u n e e x t r a c t i o n e t u n e c o n c e n t r a t i o n d e I a p h a s e s o l v a n t a v a n t a n a l y s e ,
2 - l v l E r H o D o L o G I E
E x t r a c t i o n - C o n c e n t r a t i o n
E x t r a c t i o n s u r t d s i n e
L e d i s p o s i t i f d ' e x t r a c t - i o n u t i f i s 6 e s t s c h 6 m a t i s 6 f i g u r e 1 . A v a n t u t i l i s a t i o n , 3 c m 3 d e r 6 s i n e A m b e r s o r b X E - 3 4 0 ( R o h m e t H a a s ) s o n t p u r i f i 6 s a u d i c h l o r o m 6 t h a n e , p u i s a u m 6 t h a n o 1 . L ' 6 c h a n t i l l o n d ' e a u d a n a l y s e r ( 1 l i t r e ) e s t a c i d i f i 6 d . r : H 2 a v e c H 2 S O 4 1 p u i s , f i l t r 6 s u r I a c o l o n n e d e r 6 s i n e s o u s u n d 6 b i t d e 0 , 6 L / h e n v i r o n .
Ddtennination des phdnoLs dans d.es effLuents aqueu,n 2 1
L a r 6 s i n e e s t e n s u i t e 6 1 u 6 e a v e c 5 0 r n l d u s o l v a n t d ' 6 l u t i o n a t e s t e r , a v e c u n d 6 b i t d e O , l 8 l / h - O n p u r i f i e l e s p h a s e s 6 l u a n t e s d e s t r a c e s
polymdre odsorbont Z c m X E 3 a 0 verre fritte tube cooulchouc robinet
tube de verre (embout)
' l t a r r r a r r I o l ' l
a c ^ ^ h f i 6 n h 6 n f h r r
c o n g , 6 l a t i o n f r a c t i o n n 6 e , p u i s o n
1 a c n n n n a n l - r o i O ( n , r 1 m ] r ' r ! n r i n aY r s v v
d un appareil du type Kuderna-
D a n i s h .
E x t r a c t i o n T i q u i d e - liquide L o r s d e s e s s a i s c o r n p a r a t i f s , n o u s a v o n s e f f e c t u 6 f e s e x t r a c t i o n s p a r p a r t a g e l i q u i d e - l i q u i d e e n a m - p o u l e s i d 6 c a n t e r . L ' 6 c h a n t i l l o n d ' e a u ( 1 l - i t r e ) e s t a c i d i f i 6 a p H 2 e t e x t r a i t s u c c e s s i v e m e n t t r o i s f o i s a v e c 5 0 m l - d u s o L v a n t a t e s t e r . L e s p h a s e s e x t r a c t i v e s s o n t r 6 u n i e s , s 6 c h 6 e s e t c o n c e n t r 6 e s c o r n m e p r 6 c 6 - d e m m e n t -
Figure 1
Schdma du dispositif dt ertractictn Diagz,an of entraction detsice
R 6 a c t i f s
L e s 6 t a l o n s d e p h 6 n o l s s o n t d e s
produits pr6sentant une puret6 de
9 5 a 9 8 % .
ompoule de d6contotion
bouchon cooutchouc interne) lcm (diomdtre tube de verre
L e s s o l u t i o n s 6 t a l o n s s o n t e f f e c - t u 6 e s d a n s I e m 6 t h a n o l , d o n t l a p u r e t 6 e s t v 6 r i f i 6 e a v a n t u t i l i s a t i o n .
L e s s o l u t i o n s s l z n t h 6 t i q u e s u t i l i s 6 e s d a n s n o s e s s a i s s o n t d e s e a u x b i d i s t i l l d e s d o , c 6 e s e n p h 6 n o 1 .
T o u s l e s s o l v a n t s d ' e x t r a c t i o n u t i l i s 6 s s o n t d e q u a l i t 6 " a n a l y s e d e p e s t i c i d e s " ( l \ r e r k - SDS) et sont test6s a v a n t u t i f i s a t i o n .
C o n d i t i o n s c h r o m a t o g r a p h i q u e s
L e s a n a l y s e s s o n t e f f e c t u 6 e s s u r u n c h r o m a t o g r a p h e e n D h a s e g a z e u s e P e r k i n E l n e r 3 9 2 0 , 6 q u i p 6 d ' u n e c o l o n n e e n v e r r e d e 1 o u 2 m d t r e s d e I o n g , d e I / 4 " d e d i a m d t r e i n t 6 r i e u r , e t r e m p l i e d e 1 % S P 1 2 4 0 - D A s u r S u p e l c c p o r t I O O / 1 2 O m e s h ( S u p e l c o T ' 1 4 ) . L e g a z v e c t e u r e s t d e l ' a z o t e , d u n d 6 b i t d e 6 0 m l / n n . L a s 6 p a r a t i o n d e s p h 6 n o l s e s t r 6 a 1 i s 6 e g r d c e d u n e p r o g r a r T u n a t i o n d e t e m p 6 r a t u r e d e 8 0 o ( p a l i e r i n i t i a l d e 4 m n ) a 2 0 0 o , a v e c u n i n c r 6 m e n t d e 4 o l r n n .
L e s t e m p 6 r a t u r e s d e f i n j e c t e u r e t d u d 6 t e c t e u r i i o n i s a t i o n d e f l a m m e s o n t r e s p e c t i v e n e n t d e 1 5 0 e t 2 3 O o .
